연구목적 : 본 연구의 목적은 뇌졸중 환자에게 운전 시뮬레이터와 Dynavision 훈련의 효과를 인지 평가와 주행 중 운전수행 능력 평가를 통해 비교하고, 두 가지 훈련방법의 차이에 대한 임상적 근거를 제시하는 것이다. 연구방법 : 본 연구를 위해 뇌졸중 환자 21명을 선정하여 무작위로 운전 시뮬레이터 훈련 집단(N=11)과 Dynavision 훈련 집단(N=10)으로 분류하고 각각 15회기의 훈련을 실시하였다. 대상자들의 주행 중 운전수행 능력 측정을 위해 운전 시뮬레이터 시나리오 시스템 평가를 실시하였고, 인지 능력을 측정하기 위해 DriveABLE Cognitive Assessment Tool(DCAT), Trail Making Test-A, Trail Making Test-B 그리고 Mini Mental State Examination-K 평가를 실시하였다. 결과 : 운전 시뮬레이터 훈련 집단은 모든 인지 능력평가와 대부분 운전수행 능력에서 통계적으로 유의미한 향상이 확인되었다. Dynavision 훈련 집단은 Trail Making Test-A를 제외한 모든 인지 능력 평가와 브레이크 페달 반응시간, 중앙선 침범 평균 시간 및 비율, 차선이탈 비율의 운전수행 능력에서 통계적으로 유의미하게 향상 되었다. 그리고 두 가지 훈련의 변화량은 도로주행평가의 결과 예측 지수와, 충돌사고 및 위험상황 발생 횟수에서 유의미한 차이를 보였으며, 이 변수들의 변화량은 두 가지 훈련방법의 적용 차이에 따라 모든 변수가 20% 이상의 인과적 영향력이 있음이 확인되었다. 결론 : 뇌졸중 환자의 운전훈련 방법으로 운전 시뮬레이터와 Dynavision 훈련은 모두 효과적인 중재방법임을 확인하였다. 특히 운전 시뮬레이터는 뇌졸중 환자의 운전수행 능력 전반을 향상시킬 수 있는 효과적인 훈련이며, Dynavision 훈련과는 20%의 설명력으로 훈련효과의 차이가 확인되었다.

목적 : 시력 문제를 가지고 있는 사람의운전 위험성을 확인하고자 노인성 안과질환별 저시력 조건에서의운전 수행 능력을 측정하는 연구를 진행하였다. 연구방법 : 본 연구는 운전면허를 소지하고 있으며 운전 경험이 6개월 이상인 20세 이상의 성인 15명을 대상으로 하였다. 저시력 안경을 착용한 질환별 저시력 조건에서 운전 시뮬레이터를 이용하여 운전 수행 능력의차이를 비교하였다. 운전 수행 과정은 운전 시뮬레이터 내에 있는 시나리오 중 실제 도로 교통 상황과 가장 유사한 대도시 주행(Metro Drive)을 이용하여 약 1시간 동안 운전 과제를 수행하였다. 결과 : 백내장, 당뇨성 망막변성, 녹내장의저 시력 조건과 정상시야의운전 수행 능력 개별 항목에서 유의한 차이를 확인할 수 없었다(p＞.05). 결론 : 연구 결과 녹내장, 당뇨성 망막변성, 백내장이 가지는 저시력 조건과 정상시야의운전 수행 능력 차이는 통계학적으로 유의하지 않았으나 질환별 조건의운전 수행 능력의 평균 점수에서 차이가 있었다. 이러한 결과는 저시력 조건이 운전과제수행에 영향을 미칠 수 있다는 것을 알 수 있으며 저시력이 운전 위험성과 관련한 요인 일 수 있다는 것을 보여주고 있다. 추후 연구에서는 모집 표본의수를 늘리고 실제 저시력을 가진 노인을 대상으로 연구가 진행되어야 할 것이다.

More than 6,000 power tiller accidents occurred in 2015, accounting for 50% of all agricultural machinery accidents. Despite this, educational institutions for farmers are only conducting theoretical education due to lack of training systems with guaranteed safety. This study developed an object motion tracking algorithm enabling trainees to control a power tiller driving simulator while wearing a HMD(head mounted display) in order to provide safe hands-on training equipment. A power tiller driving simulator was built using encoders, proximity sensors and displacement sensors to detect the locations of various operating devices such as steering clutch, and a computer model for this simulator was designed. Center coordinate synchronization of the driving simulator and the computer model was achieved with a tracker, and the motion of the power tiller driving simulator was tracked by computing position coordinates and rotation angles of the simulator. The maximum distance error was 23mm, and there was no difficulty maneuvering the driving simulator while wearing an HMD, even at maximum distance error. This motion tracking algorithm is expected to be applicable to the development of mixed reality based power tiller driving simulators for training, contributing to the reduction of power tiller accidents.

The purpose of this study is to design and control position and torque based on the steering controller of power tiller simulator developed by the National Institute of Agricultural Sciences. The tiller simulator selects sensors and motors to detect the motion of the mechanism required for steering, and controls the tiller's steering controller through the PID control method and the PWM control method which can control simultaneously the position and torque. Simulation tests are carried out under various conditions to verify the efficiency of the proposed controller. The power tiller training simulator can be used as a means to prevent agricultural machinery accidents caused by human factors. Through the simulator, the driver can experience a variety of tasks without any risk of collision, the results of his actions, and learn the cause and effect concepts, which can be used for safety education and accident experience.

PURPOSES : This study analyzed the difference in a driver’s workload between using a driving simulator and field driving in tunnel, highway.METHODS: Based on the literature review, it was found that a driver’s workload could be quantified using biosignals. This study analyzed the biosignal data of 30 participants using data collected while they were using a driving simulator and during a field test involving tunnel driving. Relative energy parameter was used for biosignal analysis.RESULTS : The driver’s workload was different between the driving simulator and field driving in tunnels, highway. Compared with the driving simulator test, the driver’s workload exhibited high value in field driving. This result was significant at the 0.05 level. The same result was observed before the tunnel entrance section and 200 m after the entrance section.CONCLUSIONS: This study demonstrates the driving simulator effect that drivers feel safer and more comfortable using a driving simulator than during a field test. Future studies should be designed considering the result of this study, age, type of simulator, study site and so on.

원자력 발전 이후에 누적되는 사용후핵연료를 해소하기 위한 다양한 연구가 시도되고 있으며, 특히 건식으로 사용후핵연료 를 재활용하는 파이로 공정이 주목되고 있다. 파이로 공정의 공학규모 실증을 위하여 대형 공정셀을 구비한 PRIDE 시설이 구축되었다. 파이로 공정에 사용되는 용융염의 화학반응성을 고려하여, 공정셀 내부는 아르곤 분위기를 유지한다. 결과적으 로, 작업자가 공정셀 내부에 진입할 수 없으며, 공정셀 내부에 설치된 모든 공정장치는 원격수단에 의해 공정셀 밖에서 원격 조작을 통해 수행한다. 따라서, 공정셀에 설치되는 공정장치는, 설계단계에서 부터 원격작업을 고려하여 설계되어야 하며, 공정셀에 반입하기 전에 원격으로 작동이 가능한지 철저히 검증하여야 한다. 만약, 공정셀에 반입되어 작동하는 단계에서 문제가 발생하는 경우, 장치를 반출하여 수정한 후 재반입하기까지 많은 비용과 시간을 허비하게 된다. 공정장치의 원격성 검증을 위하여, 물리적인 목업을 사용할 뿐 아니라, 설계단계에서 3D 모델을 활용한 가상 검증이 가능하다. 본 연구는, 가상공간에 PRIDE 공정셀을 구성하고, 설계된 공정장치 3D 모델을 입력하여, 원격조작성을 검증하기 위한 PRIDE 3D 시뮬레이터 개발에 관한 것이다. 실제 PRIDE 공정셀의 형상과 공정셀에 설치되는 원격운전 및 유지보수 장치의 움직임을 가상공간에 구현하고, 공정장치의 3D 모델을 실제 설치할 장소에 위치할 수 있도록 하였다. PRIDE 공정셀에 설치 될 전해공정장치의 전극교체 작업을 시뮬레이션 시나리오로 설정하여, 개발된 PRIDE 3D 시뮬레이터의 사용성을 검증하고 자 하였다. 8단계로 이루어진 원격작업 시나리오를 구성하여, 각 단계의 원격작업을 성공적으로 모사함으로써, PRIDE 공정 셀의 원격성 평가를 성공적으로 수행하였다.

PURPOSES: Traffic safety facilities are used to prevent traffic accidents before they occur by providing drivers with information on traffic situations and the geometric design of roads. However, some facilities not defined in guidelines do not meet installation criteria, yet are being installed and used in order to increase efficiency in traffic flow and prevent traffic accidents in a specific expressway zone. In this study, we have evaluated the effect of delineation system which are not defined in the guideline criteria. METHODS : Different virtual scenarios were created for roads using expressway median barrier chevron signs, with a driving simulator used to evaluate the installation and operational effect of such signs. Ten experiments were performed with left- and right-curved roads at curve radius intervals of 500 m, from 500 m to 2,500 m. RESULTS: For sections with a curve radius of more than 1,500 m, drivers had a clear tendency toward stable driving regardless of delineation system. When a chevron sign is installed on a protection fence in the road curving left, an expanded installation is recommended up to the section with a curve radius of 1,000 m. According to the analysis results for the RHB (Relative High Beta spectrum), driving concentration also improved up to a curve radius of 1,000 m. CONCLUSIONS: The experiment result indicates the extent of biasing within a lane and the manipulation amount of steering handle, were analyzed and found to be affected by curve radius and road alignment regardless of delineation system.

PURPOSES: This study aims to evaluate the effects of vehicle dynamic behaviors on ride quality. METHODS: Simulation and field test were conducted to analyze the behavior of a driving vehicle. The simulation program CarSIM was applied and an INS (Inertial Navigation System) was used for field experiments. A small simulator was developed to simulate vehicle behavior such as roll, pitch, and bounce. The panels evaluated the ride quality in five stages from “very satisfied”to “very dissatisfied.”Experiments were conducted on a total of 144 cases of vehicle behavior combinations. RESULTS: In both simulation and field tests, pitch is the largest and yaw the smallest. Especially in the field test, the amount of yaw is very low, about 7% of pitch and 18% of roll. The sensitive and extensive analysis conducted related ride quality with changing the frequency and amplitude. It was found that the most sensitive frequency range is 8 Hz across all amplitudes. Moreover, the combination of the roll and bounce was most sensitive to the ride quality at the low-frequency range. CONCLUSIONS: This result show that the vertical vehicle behavior (bounce) as well as the rotational behavior (roll and pitch) are highly correlated with ride quality. Therefore, it is expected that a more reasonable roughness index can be developed through a combination of vertical and rotational vehicle behavior.

시뮬레이터를 활용한 실험과 검증은 자율자동차의 상용화 기술 확보에 필요 충분한 검증 수단일까? 이 질문에 대한 아주 명백한 답변으로 거의 모든 시스템 엔지니어링의 기본으로 여기는 V-Cycle(System Life cycle process model)(ISO 26262) 을 적용한 실험과 검증을 들 수 있겠다. 위와 같은 개발절차를 따름에 있어 시뮬레이터는 필수 조건이고 경제성과 높은 신뢰도를 구축 하는데 분명하고 명백한 기준으로 사용될 수 있음을 보여 준다고 할 수 있다. 그러므로 시뮬레이터를 적용한 실험, 검증에 대한 유효성을 소모적으로 논하기 보다 효율적이고 고 신뢰성을 확보하기 위한 시뮬레이터의 구축(필요 조건)과 다양한 실험방법을 도출하고 더 나아가 시뮬레이터를 개발 툴로 전환, 활용 가능하도록 꾸준한 연구와 투자가 요구 된다고 볼 수 있다. 특히, 자율 자동차의 상용화 기술 개발 과정에서 시뮬레이터는 매우 유연하고 생산적인 개발 도구로 활용될 수 있으며 이를 위해 시뮬레이터의 요구 조건은 과거 어느때보다 보다 높은 수준의 추종성과 현실감이 요구 되어 질 수 밖에 없다 본 발표에서는 시뮬레이터 활용 예시(제안)를 통해 자율자동차 상용화 기술개발에 필요한 시뮬레이터의 필요 조건에 대해 살펴보고자 한다.

｢도로주행 시뮬레이터 실험시설｣은 실차 도로주행 실험이 불가능한 도로교통 환경에 대해 가상현실 기법을 이용하여 실제 운전상황을 모의하는 가상주행 실험시설에 해당된다. 해당 실험시설은 실시간 차량동역학 시뮬레이션 시스템(Real-Time Simulation System), 운동 시스템(Motion system), 3차원 영상 생성 및 시현 시스템(Image Generation and Display System), 음향 생성 및 시현 시스템(Sound System)을 상호 연계시켜 통합시스템 구축을 목표로 하고 있다. 운전자가 가상주행을 하는 동안 휠 조작, 엑셀레이터, 브레이크 페달 조작에 따른 자동차의 물리적 운동을 실시간 계측·분석하고, 그 결과를 영상, 운동 및 음향 큐 등을 통해 운전자에게 전달함으로써 시뮬레이터에 탑승한 운전자가 실제 자동차를 운전하고 있다는 느낌을 받게 하는 첨단 도로교통 연구 장비이다. 도로주행 시뮬레이터의 활용 예상 분야는 첫째, 개통 전·후 도로의 종합적 설계검토 활성화가 예상됨에 따라 도로의 서비스 상태를 개통 전과 후로 구분하고, 해당 시점의 다양한 요소를 반영하여 운전자 측면의 교통안전 및 설계 적정성 검토 분야에 활용한다. 둘째, 운영단계에서의 발생 가능한 위험 요소에 대한 대책수립 및 평가에 본 실험시설을 적극 활용하여 운영 조건별 특성을 반영한 교통안전 수준를 검토하고, 문제점을 정량화 하여 개선대책의 효과를 사전에 검토, 개선방안 수립의 과학화를 유도한다. 셋째, 지능형 교통시스템의 연구개발 및 평가체계 수립을 추진한다. 마지막으로, 이종산업(자동차, ITS, 군수, 가상훈련, 디지털콘텐츠 등) 융복합 실험시설로 활용을 기대 할 수 있다. 도로주행 시뮬레이터를 활용하여 교통안전성 제고 측면에서 교통안전시설 표준화 수립 및 개정 시에 기초자료로 활용이 가능하다. 이는 교통안전시설의 설치위치, 설치간격, 설치높이 등에 관한 기준을 많이 지키지 않아 설치의 일관성이 결여되어 있는 경우가 있기 때문이다. 또한, 일부 구간에는 안전시설 설치가 과다하게 되어있으며, 운전자에게 혼란을 초래하여 비효율적 운영 및 유지/관리 한계 상태이다. 스마트톨링 시대를 대비하여 새로이 개발되는 시스템 및 장치에 맞게 교통안전시설 표준안을 수립할 수 있을 것이다. 연구활용도 측면에서 구체적으로 보행자 친화형 휴게소 광장부 표준안 수립, 2차사고 예방을 위한 정보제공 표출방식 수립, 고령운전자 맞춤형 교통안전시설 설치기준 재정립, 최적 교통정온화 기법 수립, 졸음운전 방지를 위한 노면 패턴 도색 디자인 개발, 장대터널/지하고속도로 운전자 주의환기시설 표준 디자인 개발 등에 장비가 활용될 수 있을 것이다.

본 논문은 시뮬레이터 시스템이 가지는 복잡성과 확장성 문제를 해결하기 위한 방법으로 웹 기술을 이용한 선박운항 시뮬레이터 프레임워크를 제안한다. 기존 시뮬레이터 시스템의 필수 기능을 분석하고, 이를 대체할 수 있는 웹 기반 기술을 선별하여 프레임워크를 구성하였다. 또한, 이를 바탕으로 서버와 클라이언트 핵심 기술을 구현하였으며, 이를 통합하여 웹 브라우저를 통해 사용이 가능한 선박운항 시뮬레이터 시스템의 시작품을 제작하였다. 제작된 시작품은 시험평가를 통해 시간과 장소의 제약을 받지 않고 다수의 사용자가 동시에 시뮬레이션 서비스를 이용할 수 있음을 확인하였으며, 향후 다양한 시뮬레이션 분야에 적용될 수 있기를 기대한다.

Aircraft simulators are very useful tools to study aircraft behaviour and to develop flight control systems. Nowadays, these simulators are used for UAV's development. In this paper, a PC-based aircraft simulator system is developed by the LabVIEW software. It consists of a simulation program run on a computer, an input stick, and a control surface. The simulation program calculates aircraft dynamics and displays aircraft motion by a 3D graphic object. The program measures the movement of the input stick and rotates the control surface as commanded. The simulator system has been demonstrated by several simulation tests. The system will be used for UAV development.

우리나라는 세월호 사고 이후 해양안전에 대한 중요성이 증대되고 있다. 특히, 해양관련 종사자들에 국한하지 않고 대국민 해양안전의식 고취를 위해 학교 및 해양관련 단체에서 다양한 교육훈련 및 체험교육이 시행되고 있다. 선원의 안전교육은 SOLAS 규정에 의거 여객선은 10일, 상선은 매월 1회 소화 및 퇴선훈련을 실시하고 있다. 세월호 사고 이후 교육훈련의 효과를 증대시키기 위해 교육 정원을 기존 40명에서 20명으로 줄여 모든 교육생이 실제 교육훈련에 참여할 수 있도록 하고 있다. 현재의 교육훈련 형태는 교재에 의거한 이론교육 실시 후 실제 실습을 행하는 2단계 교육훈련이 실시되고 있다. 하지만 현재 인적, 물적 여건상 교육생들에게 많은 실습시간 부여 및 소수인원으로 구성된 실습교육이 곤란한 상황이나 시뮬레이션 기법이 도입될 경우 실습 전 숙달된 능력으로 실습교육의 빠른 진행으로 많은 실제 실습교육 수행이 가능할 것이다. 이러한 이유로 이 연구에서는 해상안전교육 중 소화훈련의 효율성을 증대시키기 위해 총 3단계로 구분한 교육훈련을 제안하고자 한다. 즉, 이론교육 후 시뮬레이션 기법을 통한 개인별 임무 숙지 및 장비 사용법에 대한 이미지트레이닝교육을 추가하고자 한다. 이러한 시뮬레이션 기법을 사용할 경우 이론교육으로 얻어진 지식을 바탕으로 실제 훈련 전 가상으로 먼저 시행함으로서 실습교육에 빠른 적응이 가능하며 시뮬레이션 특성상 실제 훈련에서는 곤란한 긴급상황 대처훈련 및 다양한 시나리오에 의한 반복훈련이 가능하다. 이렇게 실습 전 숙달된 능력을 바탕으로 실습교육의 진행 속도를 증가시켜 많은 실제 실습교육을 수행할 수 있어 교육훈련 효율성이 증대될 것이다. 실제 교육생 설문조사에 의하면 개인별 실습시간 부족을 지적하였다. 이러한 이유로 가상현실 기법을 이용한 시뮬레이터 개발이 필요하여 이 연구에서는 개발방법에 대해 고찰하였다.

목적 : 본 연구는 뇌졸중 환자를 대상으로 운전시뮬레이터 훈련을 적용하여 시각 반응 속도와 신체 반응 속 도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 연구방법 : 연구 대상은 뇌졸중 환자 3명이며, 개별실험 연구 방법 중 AB 설계를 사용하였다. 총 실험회기는 총 18회기로 기초선 A 3회기, 중재기 B 15회기로 진행하였다. 운전시뮬레이터 훈련의 중재는 시나리오를 무작위로 선택하여 주 3회, 회기당 30분간 적용하였다. 시각과 신체 반응 속도 변화의 반복 측정을 위해 시 각 탐색, 주변 시각 인식, 시각적 주의력, 시각-운동 반응 속도를 측정하도록 설계된 Dynavision을 사용하 였으며, 중재 전·후 길 만들기 검사(Trail Making Test; TMT)를 사용하여 시각-운동 처리 속도의 변화 를 측정하였다. 결 과 : 운전시뮬레이터 훈련을 받은 3명의 대상자는 운전에 있어 중요한 시각적 요소들을 측정할 수 있는 Dynavision으로 반응 속도를 확인한 결과 시각적 반응 속도는 통계적으로 유의한 향상을 보였다. 또한 신체적 반응 속도에서는 모두 향상을 보였으나 대상자 2와 3만 통계적으로 유의하게 향상되었다. TMT 를 통해 측정한 시각-운동 처리 속도는 대상자 모두 향상되었다. 결론 : 운전시뮬레이터의 적용은 뇌졸중 환자의 시각과 신체 반응 속도, 시각-운동 처리 속도의 향상에 효 과를 보였다. 따라서 운전시뮬레이터 훈련은 뇌졸중 환자의 안전 운전을 위한 중재도구로의 활용에 효과 적으로 사용될 수 있을 것이다.